Åtte vanlige problemer og løsninger innen PCB-design

I prosessen med PCB-design og produksjon må ingeniører ikke bare forhindre ulykker under PCB-produksjon, men må også unngå designfeil. Denne artikkelen oppsummerer og analyserer disse vanlige PCB-problemene, i håp om å gi litt hjelp til alles design- og produksjonsarbeid.

 

Oppgave 1: Kortslutning på kretskort
Dette problemet er en av de vanlige feilene som direkte vil føre til at PCB-kortet ikke fungerer, og det er mange årsaker til dette problemet. La oss analysere en etter en nedenfor.

Den største årsaken til PCB-kortslutning er feil loddeputedesign. På dette tidspunktet kan den runde loddeputen endres til en oval form for å øke avstanden mellom punktene for å forhindre kortslutning.

Uhensiktsmessig utforming av retningen til PCB-delene vil også føre til at kortet kortslutter og ikke fungerer. For eksempel, hvis tappen til SOIC er parallell med tinnbølgen, er det lett å forårsake en kortslutningsulykke. På dette tidspunktet kan retningen til delen modifiseres passende for å gjøre den vinkelrett på tinnbølgen.

Det er en annen mulighet som vil forårsake kortslutningsfeil på PCB, det vil si den automatiske plug-in bøyde foten. Siden IPC fastsetter at lengden på pinnen er mindre enn 2 mm og det er bekymring for at delene vil falle når vinkelen på det bøyde benet er for stor, er det lett å forårsake kortslutning, og loddeforbindelsen må være mer enn 2 mm unna kretsen.

I tillegg til de tre årsakene som er nevnt ovenfor, er det også noen årsaker som kan forårsake kortslutningsfeil på PCB-kortet, for eksempel for store substrathull, for lav tinnovnstemperatur, dårlig loddeevne på brettet, svikt i loddemasken , og bord Overflateforurensning osv. er relativt vanlige årsaker til feil. Ingeniører kan sammenligne årsakene ovenfor med forekomsten av feilen i å eliminere og kontrollere en etter en.

Problem 2: Mørke og kornete kontakter vises på PCB-kortet
Problemet med mørk farge eller småkornede skjøter på PCB skyldes for det meste forurensning av loddetinn og de overdrevne oksidene blandet i smeltet tinn, som danner loddeforbindelsesstrukturen er for sprø. Vær forsiktig så du ikke forveksler den med den mørke fargen forårsaket av bruk av loddemetall med lavt tinninnhold.

En annen grunn til dette problemet er at sammensetningen av loddet som brukes i produksjonsprosessen har endret seg, og urenhetsinnholdet er for høyt. Det er nødvendig å legge til rent tinn eller erstatte loddetinn. Det fargede glasset forårsaker fysiske endringer i fiberoppbyggingen, for eksempel separasjon mellom lag. Men denne situasjonen skyldes ikke dårlige loddeforbindelser. Årsaken er at underlaget varmes opp for høyt, så det er nødvendig å redusere forvarmings- og loddetemperaturen eller øke hastigheten på underlaget.

Oppgave tre: PCB-loddeskjøter blir gullgule
Under normale omstendigheter er loddetinn på PCB-kortet sølvgrå, men av og til vises gyldne loddeskjøter. Hovedårsaken til dette problemet er at temperaturen er for høy. På dette tidspunktet trenger du bare å senke temperaturen på tinnovnen.

 

Spørsmål 4: Det dårlige styret påvirkes også av miljøet
På grunn av selve kretskortets struktur er det lett å forårsake skade på kretskortet når det er i et ugunstig miljø. Ekstrem temperatur eller svingende temperatur, overdreven fuktighet, høyintensive vibrasjoner og andre forhold er alle faktorer som gjør at ytelsen til brettet reduseres eller til og med kasseres. For eksempel vil endringer i omgivelsestemperatur forårsake deformasjon av brettet. Derfor vil loddeforbindelsene bli ødelagt, brettformen vil bli bøyd, eller kobbersporene på brettet kan bli ødelagt.

På den annen side kan fuktighet i luften forårsake oksidasjon, korrosjon og rust på metalloverflater, som eksponerte kobberspor, loddeforbindelser, pads og komponentledninger. Opphopning av smuss, støv eller rusk på overflaten av komponenter og kretskort kan også redusere luftstrømmen og kjølingen av komponentene, noe som forårsaker overoppheting av PCB og forringelse av ytelsen. Vibrasjon, fall, treff eller bøying av PCB vil deformere det og føre til at sprekken vises, mens høy strøm eller overspenning vil føre til at PCB brytes ned eller forårsake rask aldring av komponenter og baner.

Oppgave fem: PCB åpen krets
Når sporet er brutt, eller når loddetinn bare er på puten og ikke på komponentledningene, kan det oppstå en åpen krets. I dette tilfellet er det ingen vedheft eller forbindelse mellom komponenten og PCB. Akkurat som kortslutninger kan disse også oppstå under produksjon eller sveising og andre operasjoner. Vibrasjon eller strekking av kretskortet, å slippe dem eller andre mekaniske deformasjonsfaktorer vil ødelegge sporene eller loddeforbindelsene. På samme måte kan kjemikalier eller fuktighet føre til at lodde- eller metalldeler slites, noe som kan føre til at komponentledninger går i stykker.

Problem seks: løse eller feilplasserte komponenter
Under reflow-prosessen kan små deler flyte på den smeltede loddetinn og til slutt forlate målloddeforbindelsen. Mulige årsaker til forskyvningen eller tilten inkluderer vibrasjon eller sprett av komponentene på det loddede PCB-kortet på grunn av utilstrekkelig kretskortstøtte, reflow-ovnsinnstillinger, problemer med loddepasta og menneskelige feil.

 

Oppgave syv: sveiseproblem
Følgende er noen av problemene forårsaket av dårlig sveisepraksis:

Forstyrrede loddefuger: Loddemetallet beveger seg før størkning på grunn av ytre forstyrrelser. Dette ligner på kalde loddeforbindelser, men årsaken er en annen. Det kan korrigeres ved gjenoppvarming og sikre at loddeforbindelsene ikke blir forstyrret av utsiden når de avkjøles.

Kaldsveising: Denne situasjonen oppstår når loddetinn ikke kan smeltes ordentlig, noe som resulterer i ru overflater og upålitelige forbindelser. Siden for mye loddemetall forhindrer fullstendig smelting, kan også kalde loddeforbindelser forekomme. Løsningen er å varme opp skjøten og fjerne overflødig loddemetall.

Loddebro: Dette skjer når loddetinn krysser og fysisk kobler to ledninger sammen. Disse kan danne uventede forbindelser og kortslutninger, som kan føre til at komponentene brenner ut eller brenner ut sporene når strømmen er for høy.

Pad: utilstrekkelig fukting av bly eller bly. For mye eller for lite loddetinn. Pads som er forhøyet på grunn av overoppheting eller grov lodding.

Problem åtte: menneskelig feil
De fleste feilene i PCB-produksjonen er forårsaket av menneskelige feil. I de fleste tilfeller kan feil produksjonsprosesser, feil plassering av komponenter og uprofesjonelle produksjonsspesifikasjoner forårsake opptil 64 % av produktfeilene som kan unngås. På grunn av følgende årsaker øker muligheten for å forårsake defekter med kretsens kompleksitet og antall produksjonsprosesser: tettpakkede komponenter; flere kretslag; fine ledninger; overflate lodding komponenter; kraft og bakkeplan.

Selv om hver produsent eller montør håper at PCB-kortet som produseres er fri for defekter, men det er så mange design- og produksjonsprosessproblemer som forårsaker kontinuerlige PCB-kortproblemer.

Typiske problemer og resultater inkluderer følgende punkter: dårlig lodding kan føre til kortslutninger, åpne kretsløp, kalde loddeforbindelser, etc.; feiljustering av platelagene kan føre til dårlig kontakt og dårlig total ytelse; dårlig isolasjon av kobberspor kan føre til spor og spor Det er en lysbue mellom ledningene; hvis kobbersporene er plassert for tett mellom viaene, er det fare for kortslutning; utilstrekkelig tykkelse på kretskortet vil føre til bøyning og brudd.